IEEE 1394 (FireWire, i.Link) – standartas greitam duomenų perdavimui
IEEE 1394 (FireWire, i.Link) – apžvalga: greitas ir patikimas duomenų perdavimas tarp kompiuterio, kietųjų diskų, skaitmeninių kamerų ir automobilių įrangos.
IEEE 1394 – tai standartų rinkinio pavadinimas, apibrėžiantis greitą nuosekliąją magistralę, kuria galima perduoti skaitmeninę informaciją. Šie standartai dažnai žinomi pagal komercinius vardus: FireWire (Apple/TI), i.LINK (Sony) ir Lynx. IEEE 1394 plačiai naudojamas prijungti kompiuteriui išorinius įrenginius, pavyzdžiui, kietuosius diskus ar skaitmenines vaizdo kameras, taip pat randamas automobilių ir aviacijos sistemų integracijoje (automobiliuose, lėktuvuose). Standartas dažnai lyginamas su USB, o kai kuriais atvejais FireWire pakeitė ankstesnes sąsajas, pavyzdžiui, SCSI, nes FireWire kabeliai ir diegimas dažnai yra paprastesni.
Versijos ir spartai
IEEE 1394 vystėsi keliomis pagrindinėmis versijomis, kurios skiriasi perdavimo sparta:
- FireWire 100/200/400 (dažnai vadinamas FireWire 400) – pradinės kartos perdavimo spartos (100, 200, 400 Mbps); plačiai naudojamas skaitmeninėse vaizdo kamerose ir išorinėse laikmenose.
- IEEE 1394b / FireWire 800 – palaiko iki 800 Mbps ir leidžia naudoti ilgesnius arba aukštesnės spartos kabelius; vėlesnės specifikacijos praplėtė galimybes iki S1600 ir S3200 (1.6 / 3.2 Gbps) tam tikrose implementacijose.
Fizinė jungtis ir maitinimas
Yra kelios dažniausiai sutinkamos lizdų ir laidų versijos:
- 4 kontaktų (i.LINK) – dažnai naudojamas vaizdo kamerose; neteikia maitinimo per kabelį.
- 6 kontaktų – standartinis kompiuterinis jungtis, gali tiekti maitinimą į prijungtus įrenginius (naudinga išoriniams HDD ir pan.).
- 9 kontaktų – dažniau sutinkamas su IEEE 1394b (S800) įrenginiais.
Pasikartojantis praktinis apribojimas – pasyvių laidų ilgis paprastai būna ribotas (dažniausiai iki kelių metrų, dažnai apie 4,5 m), o didesni atstumai pasiekiami naudojant aktyvius kabelius, repeaterʼius arba optinius sprendimus (1394b/optika).
Duomenų perdavimo režimai ir privalumai
IEEE 1394 palaiko kelis perdavimo tipus:
- Isochronous – skirta laiko jautriems srautams (garso, vaizdo), užtikrina rezervuotą pralaidumą ir mažą vėlavimą.
- Asynchronous – bendriesiems duomenims su patvirtinimo mechanizmu.
Kiti svarbūs privalumai:
- Peer-to-peer architektūra – leidžia įrenginiams keistis duomenimis be būtino centrinio kompiuterio kaip tarpininko.
- Karštasis prijungimas (hot-plug) – įrenginius galima jungti ir atjungti veikimo metu.
- Arbitražas ir pralaidumo garantijos – tinkami realaus laiko aplikacijoms, pvz., DV vaizdo perdavimui ar profesionaliems garso įrašams.
- Palaikoma iki maždaug 63 įrenginių vienoje topologijoje (priklausomai nuo šakų ir repeaterʼių).
Pritaikymas ir istorija
IEEE 1394 tapo populiarus vaizdo kamerų (ypač DV standarto) ir profesionalios garso aparatūros prijungimui prie kompiuterių bei įrašymo sistemų. Apple buvo vienas iš aktyviausių FireWire skleidėjų, integravęs sąsają daugelyje savo įrenginių. Tačiau vėliau FireWire populiarumas sumažėjo dėl plataus USB priėmimo (ypač USB 2.0/3.0) ir naujų sąsajų, tokių kaip Thunderbolt.
Trūkumai ir kodėl jis prarado populiarumą
- Didesnės gamybos sąnaudos kai kuriems įrenginiams lyginant su USB sprendimais.
- Skirtingų fizinių jungčių ir versijų sudėtingumas (4-, 6-, 9-kontaktų), kas kartais reikalavo adapterių.
- USB standartų spartus vystymasis ir plačiai paplitęs palaikymas komercinėje technikoje.
Praktiniai patarimai
- Jei turite senesnę skaitmeninę vaizdo kamerą ar garso įrangą su i.LINK/FireWire, patikrinkite, kokio tipo jungtis (4, 6 ar 9 kontaktų) naudojama, ir ar reikia adapterio ar maitinimo šaltinio.
- Jei reikalingas ilgesnis atstumas ar didesnė sparta (S800 ir daugiau), rinkitės 1394b sprendimus arba optinius kabelius.
- Profesionali AV įranga dažnai vis dar naudoja IEEE 1394 dėl isochronous perdavimo pranašumų, tačiau naujos įrangos gamintojai dažnai teikia USB ar Thunderbolt alternatyvas.
Apibendrinant, IEEE 1394 (FireWire/i.LINK/Lynx) buvo svarbi, greita ir realaus laiko duomenų magistralė, ypač vertinama AV srityje. Nors jos panaudojimas komercinėje rinkoje vėliau susitraukė dėl konkurencijos ir naujų sąsajų atsiradimo, standartas tebėra reikšmingas kai kuriuose specializuotuose sprendimuose.
6 ir 4 kontaktų "Firewire" jungtys
Privalumai
"FireWire" yra populiari pramoninėse mašinų matymo sistemose ir profesionaliose garso sistemose. Jai teikiama pirmenybė, palyginti su labiau paplitusia USB, nes ji pasižymi didesniu efektyviu greičiu ir energijos paskirstymo galimybėmis, be to, jai nereikia kompiuterio prievado. Galbūt dar svarbiau tai, kad "FireWire" visiškai išnaudoja visas SCSI (senesnė jungimo galimybė) galimybes. Palyginti su USB 2.0, ji paprastai pasižymi didesne duomenų perdavimo sparta. Ši savybė svarbi garso ir vaizdo įrašų redaktoriams. Be to, daugelyje kompiuterių, skirtų namų ar profesionaliam garso ir vaizdo įrašų naudojimui, yra įmontuoti "FireWire" prievadai, įskaitant visus "Apple Inc." ir "Sony" nešiojamuosius kompiuterius bei daugumą šiuo metu gaminamų "Dell" ir "Hewlett-Packard" modelių. Plačiajai visuomenei ji yra prieinama mažmeninės prekybos kompiuterių "pasidaryk pats" pagrindinėse plokštėse kartu su USB. "FireWire" gaminama belaidžio ryšio, optinio pluošto ir koaksialinio kabelio versijomis. Tačiau dėl autorinių teisių mokesčių, kurių reikalaujama iš FireWire naudotojų, ir brangesnės aparatūros, reikalingos jai įdiegti, FireWire neišstūmė USB iš masinės rinkos, kurioje produkto kaina yra labai svarbi.
Istorija ir raida
"FireWire" - tai "Apple Inc." IEEE 1394 didelės spartos nuosekliosios magistralės pavadinimas. "Apple" siekė, kad "FireWire" būtų nuoseklus lygiagrečiosios SCSI (Small Computer System Interface) magistralės pakaitalas, taip pat būtų galima prijungti skaitmeninę garso ir vaizdo įrangą. Originalią IEEE 1394 magistralę "Apple" baigė kurti 1995 m. Vėliau ji buvo keletą kartų modifikuota: 1394a-2000, 1394b-2002 ir 1394c-2006 pakeitimai. Dabartinio darbo tikslas - įtraukti visus šiuos keturis dokumentus į naują 1394 standarto redakciją. "Sony" sistemos versija vadinama i.LINK, joje naudojami tik keturi signaliniai kaiščiai, tačiau nenaudojami du kaiščiai, kuriais įrenginys maitinamas, nes "Sony" i.LINK gaminiuose yra atskira maitinimo jungtis.
Versijos
"FireWire 400" (IEEE 1394)
"FireWire 400" gali perduoti duomenis iš vieno įrenginio į kitą 100, 200 arba 400 Mbit/s duomenų perdavimo sparta. 6 kontaktų jungtis paprastai būna staliniuose kompiuteriuose ir gali tiekti prijungtam įrenginiui maitinimą. Paprastai įrenginys iš prievado gali ištraukti apie 7-8 W; tačiau skirtingų įrenginių įtampa labai skiriasi.
Patobulinimai (IEEE 1394a)
2000 m. išleista IEEE 1394a modifikacija. Ji standartizavo jau plačiai naudojamą 4 kontaktų jungtį. 4 kontaktų versija naudojama daugelyje plataus vartojimo įrenginių, pavyzdžiui, vaizdo kamerose, kai kuriuose nešiojamuosiuose kompiuteriuose ir kituose mažuose "FireWire" įrenginiuose. Ji visiškai suderinama su 6 kontaktų sąsajomis.
"FireWire 800" (IEEE 1394b)
9 kontaktų "FireWire 800" komerciniais tikslais "Apple Inc." pristatė 2003 m. Ši naujesnė specifikacija (1394b) ir atitinkami produktai leidžia perduoti 786,432 Mbit/s sparta. Ji yra atgalinio suderinamumo su lėtesnėmis "FireWire 400" spartomis ir 6 kontaktų jungtimis. Tačiau nors IEEE 1394a ir IEEE 1394b standartai yra suderinami, jungtys skiriasi, todėl ankstesnėse versijose naudoti kabeliai yra nesuderinami.
"FireWire S3200
2007 m. gruodį 1394 prekybos asociacija paskelbė, kad netrukus bus galima įsigyti produktų, naudojančių S3200 režimą. Jame bus naudojamos tos pačios 9 kontaktų jungtys, kaip ir dabartinėje "FireWire 800", ir jis bus visiškai suderinamas su esamais S400 ir S800 įrenginiais. Būsimaisiais gaminiais ketinama konkuruoti su USB 3.0.
Techninis aprašymas
Greitis
Po "FireWire" arba S nurodyti skaičiai rodo apytikslę spartą MBit/s, suapvalintą iki 100. Pirmoji versija gali perduoti 98 304 000 bitų/s arba 12 288 000 baitų/s. Vėliau sukurtos versijos gali pasiekti tokį greitį ir jo kartotinius dydžius. Naudojant SI priešdėlį, tai yra lygiai 98 304 kBit/s, o naudojant dvejetainį priešdėlį - 96 000 kBit/s. Kad būtų išvengta painiavos, jis suapvalinamas iki artimiausio 100. Tokiu būdu S3200 perduoda ne 3,200 MBit/s arba 3,200 MiBit/s, o 3 145 728 Mbit/s arba 3,000 MiBit/s. Tai yra maždaug 2,93 Gibit/s.
Adresavimas ir magistralės valdymas
Skirtingai nei USB atveju, magistralę visą laiką valdo ne vienas įrenginys. Kiekvienas įrenginys gali valdyti magistralę. Kai prijungiamas naujas įrenginys, tarp įrenginių vyksta derybos, kuris iš jų atliks valdymą.
Adresų ilgis yra 64 bitai. Iš jų 10 naudojami segmentams (kaip tinklo daliai) identifikuoti, 6 - mazgams, o 48 yra laisvai prieinami. Standartas, naudojamas keliems segmentams sujungti, dar nėra ratifikuotas. Dėl šios priežasties šiuo metu visuose "Firewire" tinkluose naudojamas tik vienas segmentas.
Saugumo klausimai
"FireWire" magistralės įrenginiai gali bendrauti naudodami tiesioginę prieigą prie atminties. Naudodamas tiesioginę prieigą prie atminties (DMA), įrenginys gali naudoti aparatinę įrangą vidinei atminčiai atvaizduoti į "FireWire" "fizinę atminties erdvę". SBP-2 (Serial Bus Protocol 2), kurį naudoja "FireWire" diskiniai kaupikliai, naudoja šią galimybę, kad sumažintų pertraukimų ir buferio kopijų skaičių. Naudodamas SBP-2, iniciatorius (valdantysis įrenginys) siunčia užklausą nuotoliniu būdu įrašydamas komandą į nurodytą tikslinės "FireWire" adresų erdvės sritį. Ši komanda paprastai apima buferio adresus iniciatoriaus "FireWire" "fizinių adresų erdvėje". Taikinys turi naudoti šią erdvę I/O duomenims perkelti į iniciatorių ir iš jo.
Daugelyje realizacijų "FireWire" "fizinės atminties erdvės" ir įrenginio fizinės atminties atvaizdavimui naudojama aparatinė įranga. Tarp jų yra naudojamos asmeniniuose ir "Mac" kompiuteriuose, ypač tuose, kuriuose naudojama OHCI. Šiuo atveju operacinė sistema nedalyvauja perdavime. Tai leidžia atlikti didelės spartos perdavimus su nedideliu vėlavimu ir išvengti nereikalingo duomenų kopijavimo. Tačiau tai gali kelti pavojų saugumui, jei prie magistralės prijungiami nepatikimi įrenginiai. Todėl įrenginiuose, kuriuose saugumas yra svarbus, bus naudojama naujesnė aparatinė įranga, kuri naudoja virtualią atmintį "Firewire Physical" atminties erdvei atvaizduoti, arba bus išjungtas OHCI atliekamas atvaizdavimas. Jos taip pat gali išjungti visą "Firewire" posistemę arba apskritai nesuteikti "Firewire".
Ši funkcija taip pat gali būti naudinga, pavyzdžiui, norint pašalinti gedimus kompiuteryje, kuriame sugedo operacinė sistema. Kai kuriose sistemose ji gali būti naudojama nuotolinei konsolei teikti. FreeBSD sistemoje dcons tvarkyklė užtikrina abi šias funkcijas, o kaip derintuvas naudojama gdb. Linux sistemoje yra firescope ir fireproxy.
Susiję puslapiai
- USB
- SCSI
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra IEEE 1394?
A.: IEEE 1394 - tai standartų, nustatančių nuosekliąją magistralę, kuri gali būti naudojama informacijai perduoti, rinkinio pavadinimas.
K: Kokie yra kiti IEEE 1394 pavadinimai?
A: Kiti IEEE 1394 pavadinimai yra Firewire, i.Link ir Lynx.
K: Kokia yra IEEE 1394 paskirtis?
A.: Šis standartas dažnai naudojamas kompiuteriui prijungti prie išorinio įrenginio, pavyzdžiui, kietojo disko ar skaitmeninės vaizdo kameros. Jis taip pat naudojamas duomenims perduoti automobiliuose ir lėktuvuose.
K: Kaip IEEE 1394 standartas skiriasi nuo USB?
A: Jis panašus į šiuolaikinį USB.
K: Ką pakeitė "Firewire"?
A.: "Firewire" pakeitė ankstesnę SCSI daugelyje programų.
K: Kodėl įrenginiui lengviau suprasti Firewire nei SCSI?
A.: Įrenginį suprasti "Firewire" lengviau nei SCSI, nes "Firewire" kabelius tvarkyti daug lengviau nei SCSI kabelius.
K: Kokie yra kai kurie "Firewire" naudojimo vietoj SCSI privalumai?
A: Kai kurie "Firewire" naudojimo vietoj SCSI privalumai yra lengvesnis kabelių tvarkymas ir lengvesnis įrenginio supratimas.
Ieškoti